Ünlü Bilimsel Yanılsamalar

Nikola Tesla

Şubat, 1919

Electrical Experimenter dergisi için özel olarak yazılmıştır.

Makale:

İnsan beyni, bütün o hayranlık uyandıran yeteneklerine ve gücüne rağmen, kusursuz bir aygıt olmaktan çok uzaktır. Bölümlerinin çoğu mükemmel bir biçimde çalışıyor olabilir; ancak bazıları körelmiş, yeterince gelişmemiş ya da tümüyle eksiktir. Bilim insanları, mucitler ve ayakları yere basan maliyeciler dâhil olmak üzere, her sınıftan ve meslekten büyük insanlar, gerçekleşmesi imkânsız kuramlar, çalışmayan aygıtlar ve uygulanamaz tasarılar ortaya koyarak kendilerini tarihe geçirmişlerdir. Herhangi bir bireyin tek bir eserinin bile hatalardan bütünüyle arınmış olduğunu bulmak kuşkuludur. Yanılmaz bir beyin yoktur.

Neredeyse her zaman bazı hücreler ya da lifler körelmiş ya da tepkisizdir; bunun sonucu olarak yargı gücü, oran duygusu ya da başka bir yeti zedelenir. Son derece pratik bir deha olan ve adı herkesçe bilinen bir kişi, yaşamının en verimli yıllarını hayalci bir girişimde heba etmiştir. Ünlü bir fizikçi, son derece basit, çocukça bir kurala göre bir elektrik akımının yönünü saptayamaz durumdaydı. Yazarın kendisi—ki ciltler dolusu metni ezbere okuyabildiği bilinir—gökkuşağının renklerini adlandıran sözcükleri doğru sırayla belleğinde tutup yinelemeyi hiçbir zaman başaramamış, ne kadar tuhaf görünse de, bunları ancak uzun ve zahmetli bir düşünme sürecinden sonra saptayabilmiştir.

Algı organlarımız da eksik ve yanıltıcıdır. Cansız görüntülerin hızlı bir ardışıklığından yaşam benzeri bir görünüm nasıl doğuyorsa, algılarımızın çoğu da gerçeklikten yoksun, duyuların birer aldatmacasından ibarettir. İnsanın en büyük zaferleri, zihninin aldatıcı görünümlerin etkisinden kurtulmak zorunda kaldığı anlarda gerçekleşmiştir. Bunun örnekleri şunlardır: Buda’nın, benliğin zihinsel imgelerin sürekliliği ve kalıcılığından kaynaklanan bir yanılsama olduğu yönündeki vahyi; Kopernik’in, tüm gözlemlere aykırı biçimde bu gezegenin Güneş’in etrafında döndüğünü keşfi; Descartes’ın, insanın dış etkilerce yönetilen bir otomat olduğu yönündeki kabulü; ve Dünya’nın küresel olduğu düşüncesi ki bu, Kolomb’u bu kıtanın keşfine götürmüştür.

Her ne kadar bireylerin zihinleri birbirini tamamlasın, bilim ve deneyim yanılgıları ve yanlış kanıları sürekli olarak ayıklasa da, bugünkü bilgimizin büyük bir bölümü hâlâ eksik ve güvenilmezdir. Matematikte çürütülemeyen safsatalar vardır. Simgesel süreçlerin kusurlarından arınmış salt akıl yürütmede bile, en güçlü zekâların dahi gideremediği kuşkular bizi sık sık durdurur. Deneysel bilim bile—ki en kesin olanıdır—yanılmaz değildir.

Aşağıda, fiziksel olguların yorumlanması ve uygulanmasında, uzun yıllar boyunca uzmanların ve bilim insanlarının zihinlerine egemen olmuş olağanüstü derecede ilginç üç yanılgıyı ele alacağım.

I. Ay’ın Eksensel Dönüşü Yanılsaması

Galileo’nun keşfinden beri, Ay’ın uzayda yol alırken yüzünün hep aynı tarafını Dünya’ya döndüğü iyi bilinmektedir. Bu durum, Ay küresinin ana gezegeni etrafında bir kez dolanırken kendi ekseni etrafında da yalnızca bir kez dönmesiyle açıklanır.

Bir gökcisminin dönme hareketi, zaman içinde zorunlu olarak değişikliklere uğramak durumundadır; içsel ya da dışsal dirençler nedeniyle yavaşlayabilir, ya da büzülme ve başka nedenlerle hızlanabilir. Gezegen evriminin bütün evreleri boyunca değişmeden kalan bir dönme hızının varlığı açıkça imkânsızdır.

Öyleyse, uzun varoluşunun tam da bu anında uydumuzun tam olarak bu şekilde dönmesi, ne daha hızlı ne de daha yavaş olması, neden şaşırtıcı olsun? Buna rağmen birçok astronom, böyle bir dönmenin fiziksel bir olgu olduğunu kabul etmiştir.

Oysa gerçekte böyle bir dönme yoktur; yalnızca öyle görünür. Bu bir yanılsamadır—hem de son derece şaşırtıcı bir yanılsama.

Bunu Şekil 1’e gönderme yaparak açıklığa kavuşturmaya çalışacağım; burada E Dünya’yı, M ise Ay’ı temsil etmektedir. Uzaydaki hareket öyledir ki, Ay’a sıkıca bağlı olan ok, Dünya’ya göre her zaman gösterilen konumu korur. Eğer kişi yörünge düzlemine yukarıdan baktığını hayal eder ve hareketi izlerse, Ay’ın Dünya etrafında dolanırken kendi ekseni etrafında döndüğüne ikna olacaktır. Fakat tam da bu eylem sırasında gözlemci kendini aldatmış olur.

Yanılsamayı bütünüyle oluşturmak için, benzer biçimde işaretlenmiş bir rondelayı (pul/halka), merkezinden serbestçe dönebilecek şekilde tutup, sabit bir cismin etrafında dolaştırsın; bu sırada oku sürekli olarak o cisme doğru baksın. Bedensel görüşüne göre disk kendi ekseni etrafında dönüyor gibi görünecektir; oysa böyle bir hareket yoktur. Gözlemci, yanılsamayı derhal ortadan kaldırabilir: Rondelayı sabit tutarak etrafında dolaşsın. O zaman, sözde eksensel dönüşün yalnızca görünüşten ibaret olduğunu; izlenimin, uzaydaki ardışık konum değişikliklerinden doğduğunu kolayca fark edecektir.

Ancak Ay’ın kendi ekseni etrafında dönmediğine ve dönmesinin de mümkün olmadığına dair daha ikna edici kanıtlar verilebilir. Bu amaçla Şekil 2’ye dikkat çekilir: Burada hem uydu M hem de Dünya E, tarama ile gösterilen katı bir kütlenin (M₁) içine gömülü olarak tasvir edilmiştir ve Ay’a olağan öteleme hızını kazandıracak biçimde döndükleri varsayılmıştır. Açıkça görülür ki, Ay küresi yaygın olarak sanıldığı gibi dönebiliyor olsaydı, aynı durum M₁ kütlesinin başka herhangi bir parçası için de geçerli olurdu; noktalı çizgilerle gösterilen M₁ küresi gibi. Bu durumda, iki cismin ortak kısmının aynı anda zıt yönlerde dönmesi gerekirdi.

Bu durum, tek bir rondela yerine üst üste binen iki dönebilen rondela kullanılarak deneysel olarak gösterilebilir; bunlar, M ve M₂ daireleriyle temsil edilebilir ve E gibi bir merkez etrafında taşınır; düz ve noktalı oklar her zaman aynı merkeze doğru bakacak şekilde tutulur. İki dönmenin bir arada var olamayacağını, hatta hayal gücüyle bile tasarlanıp salt soyut bir düzlemde uzlaştırılamayacağını göstermek için bundan daha fazla kanıta gerek yoktur.

Gerçek şu ki, Ay’ın sözde “eksensel dönüşü”, hem göze hem zihne aldatıcı olan ve fiziksel anlamdan yoksun bir olgudur. Gerçek kütlesel dönme ile—ki bu, açık ve kuşku götürmez etkilerle karakterizedir—hiçbir ortak yanı yoktur. Bu konuda ciltler dolusu yazılar yazılmış, bu düşünceyi desteklemek için pek çok yanlış argüman ileri sürülmüştür.

Örneğin şöyle akıl yürütülür: Eğer Ay kendi ekseni etrafında dönmeseydi, bütün yüzeyi Dünya’dan görülebilirdi; oysa yalnızca yarısı görünmektedir, öyleyse dönüyor olmalıdır. İlk önerme doğrudur; ancak ikincisinin mantığı kusurludur, çünkü yalnızca tek bir olasılığı kabul eder. Sonuç haklı değildir; zira aynı görünüm başka bir yolla da ortaya çıkabilir. Ay dönmektedir; fakat kendi ekseni etrafında değil, Dünya’nın merkezinden geçen eksen etrafında—gerçek ve tek eksen budur.

Bununla birlikte, bir kütlenin dönüp dönmediğini gösteren yanılmaz ölçüt, hareket enerjisinin varlığıdır. Ay böyle bir vis vivaya sahip değildir. Eğer sahip olsaydı, M₁ gibi dönen bir cisim, deneysel olarak bildiğimizden başka bir mekanik enerji içermek zorunda kalırdı. Bundan bağımsız olarak, eksensel ve yörüngesel dönemler arasındaki böylesine tam bir çakışma, başlı başına son derece düşük bir olasılıktır; çünkü sistemin yöneldiği kalıcı durum bu değildir.

Kendi hâline bırakılan, içsel ya da dışsal kuvvetlerle yavaşlatılan herhangi bir kütlenin eksensel dönüşü mutlaka sona erer. Gelgitler tarafından kusursuz biçimde denetlendiği varsayılsa bile, bu çakışma yine de mucizevî olurdu. Üstelik uyduların çoğunun bu özelliği sergilediğini hatırladığımızda, bunun olasılığı sonsuz derecede küçülür.

Ay’ın kökenine ilişkin üç kuram ileri sürülmüştür. Bunların en eskisi, büyük Alman filozof Kant tarafından ortaya atılmış ve Laplace tarafından anıtsal eseri Mécanique Céleste’te geliştirilmiştir; bu görüşe göre gezegenler, merkezî ve daha büyük kütlelerden merkezkaç kuvvetiyle koparak oluşmuştur. Yaklaşık kırk yıl önce, Prof. George H. Darwin, gelgit sürtünmesi üzerine yazdığı ustalıklı bir makalede, Ay’ın Dünya’dan ayrıldığını gösteren ve çürütülemez sayılan matematiksel kanıtlar sunmuştur.

Yakın zamanlarda ise bu yerleşik kuram, Prof. T. J. J. See tarafından, Yıldız Sistemlerinin Evrimi adlı dikkat çekici çalışmasında eleştirilmiş; See, merkezkaç kuvvetinin ayrılmayı gerçekleştirmek için bütünüyle yetersiz olduğunu, Ay dâhil bütün gezegenlerin uzayın derinliklerinden gelip yakalandığını ileri sürmüştür.

Kökeni bilinmeyen üçüncü bir varsayım daha vardır; bu görüş, Prof. W. H. Pickering tarafından 1907 Popüler Astronomi adlı eserde incelenmiş ve yorumlanmıştır. Buna göre Ay, Dünya henüz kısmen katılaşmışken ondan kopmuştur; bu durum, başka türlü oluşmaları güç görünen kıtaların varlığını da açıklamaktadır.

Kuşkusuz gezegenler ve uydular her iki yolla da oluşmuştur ve bana göre doğumlarının niteliğini belirlemek zor değildir. Aşağıdaki sonuçlara güvenle varılabilir:

Daha büyük bir gökcisminden koparak ayrılan bir cisim, kendi ekseni etrafında dönemez. Isı ve basıncın birleşik etkisiyle akışkan hâle gelmiş kütle, basıncın azalmasıyla hemen sertleşir; aynı zamanda yerçekimsel çekim nedeniyle şekli bozulur. Soğuma ve katılaşmayla bu biçim kalıcı hâle gelir ve küçük kütle, sarkaçsal salınımlar ya da yörünge hızındaki değişimlerden kaynaklanan librasyonlar dışında, büyük kütleyle adeta katı biçimde bağlıymış gibi onun çevresinde hareket etmeyi sürdürür. Bu tür bir hareket, katı anlamda eksensel dönüş olasılığını dışlar. Ay hiçbir zaman dönmemiştir; bunu, en hassas ölçümlerin bile biçimde ölçülebilir bir basıklık göstermemesi açıkça kanıtlamaktadır.

Bir gezegensel cisim, yörüngesel hareketi sırasında merkezî kütleye hep aynı yüzünü dönüyorsa, bu, onun merkezden ayrılmış olduğunu ve gerçek bir uydu olduğunu gösteren kesin bir kanıttır.

Bir gezegen, başka bir cismin çevresinde dolanırken kendi ekseni etrafında dönüyorsa, o gezegen ondan kopmuş olamaz; yakalanmış olması gerekir.

II. Franklin’in Sivri Uçlu Paratonerinin Yanılgısı

Atmosferik elektriğin gösterileri, çağlar boyunca insanın gözleri önüne serilen en hayranlık uyandırıcı sahnelerden biri olmuştur. Onun görkemi ve gücü insanı korkuyla doldurmuş; yüzyıllar boyunca yıldırım, tanrısal ve doğaüstü etkenlere atfedilmiş ve bu evren düzenindeki amacı insan için bilinmez kalmıştır. Bugün ise şunu öğrenmiş bulunuyoruz: okyanus suları Güneş tarafından yükseltilir, atmosferde hassas bir denge içinde asılı tutulur; ardından elektriksel kuvvetlerin devreye girdiği ve bu duyarlı dengeyi bozarak yağışı meydana getirdiği dünyanın uzak bölgelerine taşınır. Böylece tüm organik yaşam sürdürülür. İnsanın, bu hayat verici su akışını yakında denetim altına alabileceğini ve bununla varoluşuna ilişkin birçok yakıcı sorunu çözebileceğini umut etmek için her neden vardır.

Atmosferik elektrik, Franklin’in zamanında bilimsel ilginin konusu hâline gelmiştir. Faraday, manyetik indüksiyona ilişkin çığır açıcı keşiflerini henüz ilan etmemişti; ancak statik sürtünme makineleri fizik laboratuvarlarında zaten yaygın olarak kullanılıyordu. Franklin’in güçlü zihni, sürtünme elektriği ile atmosfer elektriğinin özdeş olduğu sonucuna bir anda sıçradı. Bugünkü bakış açımızdan bu çıkarım açık görünse de, onun çağında bunu düşünmek bile neredeyse küfür sayılacak bir cüret idi. Franklin olguları inceledi ve eğer bunlar aynı doğadaysa, bulutlardaki enerjinin, bir statik makinenin küresi gibi boşaltılabileceğini savundu; 1749’da yayımladığı bir anı yazısında, bunun sivri metal çubuklar kullanılarak nasıl yapılabileceğini gösterdi.

İlk denemeler Fransa’da Dalibrand tarafından gerçekleştirildi; ancak uçurtma kullanarak kıvılcım elde eden ilk kişi, Haziran 1752’de Franklin’in kendisi oldu. Bugün bu atmosferik boşalmalar telsiz istasyonlarımızda ortaya çıktığında canımız sıkılır ve keşke dursalar deriz; oysa onları keşfeden insan için bu olaylar sevinç gözyaşları getirmiştir.

Klasik biçimiyle paratoner, 1755 yılında Benjamin Franklin tarafından icat edilmiş ve benimsenir benimsenmez önemli ölçüde başarılı olduğunu göstermiştir. Ne var ki, her zamanki gibi, erdemleri çoğu kez abartılmıştır. Örneğin, Güney Afrika’daki Natal’ın başkenti Pietermaritzburg kentinde, sivri çubuklar yerleştirildikten sonra, fırtınalar eskisi kadar sık olmasına rağmen hiç yıldırım düşmediği ciddi biçimde ileri sürülmüştür. Deneyimler, bunun tam tersinin doğru olduğunu göstermiştir. New York gibi modern bir şehir—toprakla iyi temas hâlinde sayısız sivri uç ve çıkıntı sunmasına rağmen—aynı büyüklükte bir kara alanına kıyasla çok daha sık yıldırım çarpmasına maruz kalmaktadır.

Zaman zaman dikkatle derlenip yayımlanan istatistiksel kayıtlar, Franklin’in icadı sayesinde yıldırımın can ve mal üzerindeki tehlikesinin küçük bir yüzdeye indirildiğini göstermektedir; ancak buna karşın yangınlardan doğan zarar, yıllık olarak birkaç milyon dolara ulaşmaktadır. Bir buçuk yüzyılı aşkın süredir evrensel kullanımda olan bu aygıtın, tasarım ve yapımında kullanışlılığını zedeleyen, hatta bazı koşullarda kullanımını tehlikeli hâle getirebilen büyük bir yanılgı içerdiğinin ortaya çıkması gerçekten şaşırtıcıdır.

Birçok bilimsel sınama ve deneyde, bu önemli gözlem göz ardı edilmiş, bunun sonucunda ciddi hatalar ortaya çıkmıştır. Bu gözlemin önemi şuradadır: Sivri çubuğun davranışı, bütünüyle elektriklenmiş cismin doğrusal boyutlarına bağlıdır. Eğer bu cisim çok büyükse, sivri ucun yükü boşaltma yeteneği tamamen ortadan kalkabilir. Bu nedenle, Dünya gibi son derece büyük boyutlara sahip bir iletkenin yüzeyindeki tüm sivri uçlar ve çıkıntılar, başka etkiler olmasaydı tamamen etkisiz kalırdı.

Bu etkiler, Şekil 4’e gönderme yapılarak açıklanacaktır; burada empresyonist ekolden sanatçımız, Franklin’in çubuğunun bulutlardan elektriği çektiği yönündeki düşüncesini özellikle vurgulamıştır. Eğer Dünya, genellikle zıt yüklü bir atmosferle çevrili olmasaydı, yüzeyindeki tüm düzensizliklere rağmen cilalanmış bir küre gibi davranırdı. Ne var ki, elektriklenmiş hava ve bulut kütleleri nedeniyle yük dağılımı büyük ölçüde değişmektedir.

Böylece Şekil 4’te, bulutun pozitif yükü, Dünya’da buna eşdeğer zıt bir yükü indükler; bu yükün yoğunluğu, bulutun statik merkezinden olan uzaklığın kübüyle ters orantılı olarak Dünya yüzeyinde azalır. Bunun sonucunda, çubuğun ucunda bir fırça boşalması oluşur ve Franklin’in öngördüğü etki meydana gelir. Buna ek olarak, çevredeki hava iyonlaşır ve iletken hâle gelir; nihayetinde bir yıldırım, binaya ya da yakın çevredeki başka bir nesneye isabet edebilir.

Franklin’in zihninde en baskın olan, sivri ucun yükü dağıtma erdemi ise gerçekte son derece küçüktür. Dikkatli ölçümler, orta büyüklükte tek bir bulutta depolanan elektriğin, böyle bir paratoner aracılığıyla çekilip boşaltılmasının ya da nötrlenmesinin yıllar alacağını göstermektedir. Topraklanmış çubuk, aldığı darbelerin çoğunu zararsız hâle getirme özelliğine sahiptir; ancak zaman zaman yük zarar verici sonuçlarla başka yöne saptırılabilir.

Ne var ki, özellikle vurgulanması gereken çok önemli bir nokta şudur: Tasarımındaki yanılgı nedeniyle, bu aygıt tehlike ve risk davet eder. İşleyişi için yararlı ve vazgeçilmez sanılan keskin uç, gerçekte aygıtın pratik değerini önemli ölçüde azaltan bir kusurdur.

Ben, uç kısmı geniş yüzeyli ve büyük eğrilik yarıçapına sahip, yük yoğunluğunun aşırı artmasını ve havanın iyonlaşmasını imkânsız kılan, çok daha gelişmiş bir yıldırım koruyucu biçimi geliştirdim. Bu koruyucular yarı-itici (quasi-repellent) gibi davranır ve şimdiye dek uzun süre açıkta kalmış olmalarına rağmen hiç yıldırım çarpmasına uğramamışlardır. Güvenliklerinin, Franklin’in icadına kıyasla deneysel olarak çok daha üstün olduğu gösterilmiştir. Bunların kullanımıyla, bugün her yıl milyonlarca dolar değerindeki mülk kaybı önlenebilir.

III. Telsize İlişkin Tuhaf Yanılgı

Halkın gözünde bu sansasyonel ilerleme, tek bir buluşun ürünüymüş izlenimi uyandırır; oysa gerçekte bu, başarılı biçimde uygulanabilmesi için çok sayıda keşif ve iyileştirmenin birlikte kullanılmasını gerektiren bir sanattır. Ben telsiz sorunlarını çözmeye giriştiğimde onu bu şekilde gördüm; temel ilkelerine ilişkin kavrayışımın daha en başından berrak olmasını da bu olguya borçluyum.

Endüksiyon motorlarımın geliştirilmesi sürecinde, onları yüksek hızlarda çalıştırmak arzu edilir hâle gelmişti; bu amaçla görece yüksek frekanslı alternatörler inşa ettim. Akımların çarpıcı davranışı kısa sürede dikkatimi çekti ve 1889’da, özellikleri ile pratik uygulama olanaklarını sistemli biçimde incelemeye başladım. Bu yöndeki çabalarımın ilk tatmin edici sonucu, geri dönüş hattı olmaksızın tek bir tel üzerinden elektrik enerjisinin iletimi oldu; bunu 1891 ve 1892 yıllarında, yurt içinde ve yurt dışında çeşitli bilimsel kuruluşlar önünde verdiğim ders ve konferanslarda gösterdim.

Bu dönemde, saniyede 200.000 çevrime varan frekanslara sahip salınım transformatörlerim ve dinamolarımla çalışırken, yapay iletkenleri bütünüyle gereksiz kılarak telin yerine Dünya’nın kullanılabileceği düşüncesi zihnimde giderek yer etti. Dünya’nın enginliği başlangıçta aşılmaz bir engel gibi görünüyordu; ancak konu üzerine uzun süreli bir incelemeden sonra, bu girişimin akılcı olduğuna ikna oldum. 1893’ün başlarında, Franklin Enstitüsü ve Ulusal Elektrik Aydınlatma Derneği önünde verdiğim derslerde, tasarladığım sistemin ana hatlarını sundum.

Aynı yılın ilerleyen dönemlerinde, Chicago Dünya Fuarı’nda Prof. Helmholtz ile tanışma şansına eriştim; kendisine planımı anlattım ve deneylerle örneklendirdim. Bu vesileyle, ünlü fizikçiden tasarının uygulanabilirliği hakkında görüşünü istedim. Hiç tereddüt etmeden, onu hayata geçirebilecek aygıtları mükemmelleştirebildiğim takdirde, planın uygulanabilir olduğunu söyledi; ancak bunun, öngördüğü üzere, son derece güç bir iş olacağını da ekledi.

Çalışmalarıma büyük bir cesaretle yeniden başladım ve o tarihten 1896’ya kadar yavaş fakat istikrarlı biçimde ilerledim; başlıcaları, bugün evrensel olarak benimsenmiş olan birbirine bağlanmış ayarlı devreler sistemim ile düzenleme yöntemim olmak üzere birçok iyileştirme gerçekleştirdim. 1897 yazında Lord Kelvin New York’tan geçerken laboratuvarımı ziyaret etme nezaketinde bulundu; ben de ona telsiz kuramımı destekleyen deneyler sundum. Gördüklerinden oldukça etkilenmişti; buna karşın, projemi keskin ifadelerle mahkûm etti ve onu “imkânsız, bir yanılsama ve bir tuzak” olarak nitelendirdi. Onun onayını bekliyordum; bu nedenle incindim ve şaşırdım.

Ne var ki ertesi gün geri döndü ve yaptığım ilerlemeleri, geliştirdiğim sistemin dayandığı gerçek ilkeleri daha iyi açıklamam için bana fırsat verdi. Birden, açık bir şaşkınlıkla şöyle dedi:

“Demek Hertz dalgalarını kullanmıyorsunuz?”

“Elbette hayır,” diye yanıtladım, “bunlar ışımalardır. Böyle bir aracı kullanarak enerjiyi uzak mesafelere ekonomik biçimde iletmek mümkün değildir. Benim sistemimde süreç, gerçek iletim (konduksiyon) esasına dayanır; bu da kuramsal olarak kayda değer bir kayıp olmaksızın en büyük mesafelere kadar gerçekleştirilebilir.”

O hatalı izlenimden kurtulduğu anda, o yüce filozofun üzerinde beliren büyülü değişimi asla unutamam. İnanmayan kuşkucu, bir anda en ateşli destekçiye dönüştü. Benden ayrılırken yalnızca düşüncenin bilimsel sağlamlığına tümüyle ikna olmakla kalmadı, aynı zamanda başarısına duyduğu güçlü güveni de açıkça dile getirdi.

Ona yaptığım açıklamada, kendi sistemimle Hertz dalga sistemi arasındaki farkı göstermek için şu mekanik benzetmelere başvurdum:

Dünya’yı, içi su dolu kauçuk bir torba olarak hayal edin; içindeki suyun küçük bir bölümü, gösterildiği gibi gidip gelen bir pompa aracılığıyla periyodik olarak içeri-dışarı zorlanmaktadır. Pompanın vuruşları, uyarının tüm kütle boyunca iletilmesi için yeterli olan bir saat kırk sekiz dakikadan daha uzun aralıklarla yapılırsa, torbanın tamamı genişleyip daralır ve basınç göstergelerine ya da hareketli pistonlara, mesafeden bağımsız olarak aynı şiddette karşılık gelen hareketler iletilir. Pompa daha hızlı çalıştırıldığında daha kısa dalgalar üretilir; bunlar torbanın karşı ucuna ulaştığında yansıyabilir ve durağan düğümler ile karınlar oluşturabilir. Ancak her durumda, akışkan sıkıştırılamaz, muhafaza tamamen elastik ve salınım frekansı çok yüksek değilse, alıcılarda iş yapılmadığı sürece enerji ekonomik biçimde iletilir ve çok az güç harcanır.

Bu, bazı inceltmelere başvurduğum telsiz sistemimin kaba ama doğru bir temsilidir. Örneğin pompa, büyük ataletli bir rezonans sisteminin parçası hâline getirilir; böylece uygulanan darbelerin kuvveti olağanüstü ölçüde büyütülür. Alıcı aygıtlar da benzer biçimde ayarlanır ve bu yolla toplanan enerji miktarı büyük ölçüde artırılır.

Hertz dalga sistemi ise birçok bakımdan bunun tam tersidir. Bir benzetmeyle açıklamak gerekirse, pompanın pistonu korkunç bir hızla ileri geri titreşir ve akışkanın silindire girip çıktığı delik çok küçük bir açıklığa indirgenir. Akışkanda neredeyse hiç hareket olmaz ve yapılan işin hemen tamamı ışımalı ısı üretimine gider; bunun son derece küçük bir bölümü uzak bir yerde geri kazanılabilir. Ne kadar inanılmaz görünse de, en yetkin uzmanların zihinleri başlangıçtan beri—ve hâlâ—bu korkunç düşünceye saplanmış durumdadır. Bu yüzden, 1893’te temelini attığım gerçek telsiz sanatı, gelişiminde yirmi yıl boyunca gecikmiştir.

İşte bu nedenle “statikler” yenilemez görünmüş, telsiz hisseleri az değerli kalmış ve Hükümet müdahale etmek zorunda kalmıştır.

Akla neredeyse sığmayacak büyüklükte bir gezegen üzerinde yaşıyoruz; bu gezegen, üstünde yalıtkan bir hava tabakası bulunan ve onun üzerinde ise seyrekleşmiş ve iletken bir atmosfer yer alan bir yapı ile çevrilidir (Şekil 5). Bu durum adeta takdir-i ilahidir; çünkü eğer havanın tamamı iletken olsaydı, doğal ortamlar aracılığıyla elektrik enerjisinin iletimi imkânsız olurdu.

Erken dönem deneylerim göstermiştir ki, yüksek frekanslı ve yüksek gerilimli akımlar, atmosfer orta derecede seyrekleştirildiğinde kolaylıkla içinden geçer; böylece yalıtkan tabaka çok küçük bir kalınlığa indirgenmiş olur. Bu durum, Dünya’nın bir bölümünün ve gazsal zarfının ölçekli olarak gösterildiği Şekil 6 incelendiğinde açıkça görülecektir. Eğer kürenin yarıçapı 12,5 inç olarak alınırsa, iletken olmayan katman yalnızca 1/64 inç kalınlığındadır. Bu kadar ince bir yarığın—iki iletken yüzey arasında—Hertz dalgalarının, önemli bir mesafe boyunca soğurulmadan geçmesine imkân vermeyeceği apaçıktır.

Bu ışımaların, ardışık yansımalar yoluyla Dünya’nın çevresinde dolaştığı yönünde ciddi biçimde ileri sürülmüş bir kuram vardır; ancak bu önerinin saçmalığını göstermek için Şekil 7’ye başvurulmuştur. Kırılmanın hiç olmadığı varsayılırsa, sağ tarafta gösterildiği gibi ışınlar, katı cismin etrafına çizilmiş ve iletken gazsal sınır içine oturtulmuş bir çokgenin kenarları boyunca ilerleyecektir; bu durumda her bir kenarın uzunluğu yaklaşık 400 mil olur. Dünya çevresinin yarısı yaklaşık 12.000 mil olduğuna göre, kabaca otuz sapma (yansıma) gerçekleşecektir.

Böyle bir yansıtıcının verimi %25’ten fazla olamaz; dolayısıyla, vericinin enerjisinin başka yollarla hiç kaybolmadığını varsaysak bile, geri kazanılacak kısım (1/4)³⁰ gibi son derece küçük bir kesirle ölçülür. Vericinin 1.000 kilovat gücünde Hertz dalgaları yaydığını düşünelim; bu durumda, kusursuz bir alıcıda toplanabilecek enerji, bir watt’ın yaklaşık yüz on beş milyarda biri kadar olur. Gerçekte ise, şekilde sol tarafta gösterildiği gibi, yansımalar çok daha fazla olacaktır; ayrıca burada ayrıntılandırmaya gerek olmayan başka nedenlerle birlikte, geri kazanılan miktar yok denecek kadar küçük kalır.

Şimdi, benim icadımın araç ve yöntemleriyle gerçekleştirilen iletim sürecini ele alalım. Bu amaçla Şekil 8’e dikkat çekilir; bu şekil, akım dalgalarının yayılma biçimi hakkında bir fikir verir ve büyük ölçüde kendi kendini açıklar. Çizim, Ay’ın gölgesinin, vericinin bulunduğu noktada Dünya yüzeyine henüz değdiği bir Güneş tutulmasını temsil etmektedir. Gölge aşağı doğru ilerledikçe, Dünya yüzeyi üzerinde yayılacak; önce sonsuz, ardından giderek azalan bir hızla hareket edecek; yaklaşık 6.000 mil uzaklıkta ise uzaydaki gerçek hızına ulaşacaktır. Bundan sonra hızlanarak yoluna devam edecek ve küresel karşı noktada yeniden sonsuz bir değere erişecektir.

Bunun, astronomik anlamda doğru bir tasvir değil, yalnızca açıklayıcı bir benzetme olduğu özellikle belirtilmelidir.

Kesin yasa, Şekil 9’a bakılarak kolayca anlaşılacaktır; bu şekilde, toprağa ve bir antene bağlı bir verici devre gösterilmektedir. Verici çalışır hâlde iken iki etki ortaya çıkar: Hertz dalgaları havadan geçer ve bir akım Dünya’yı kat eder.

Birinciler ışık hızıyla yayılır ve taşıdıkları enerji devre içinde geri kazanılamaz. İkincisi ise, hızı; incelenen herhangi bir noktadan çizilen yarıçapın, dalgaların simetri ekseniyle yaptığı açının kosekantına bağlı olarak değişen bir hızla ilerler. Başlangıç noktasında hız sonsuzdur; fakat giderek azalır ve bir çeyrek daire (90°) kat edildiğinde hız ışık hızına eşit olur. Bundan sonra hız yeniden artar ve karşı kutupta (antipolde) tekrar sonsuz hâle gelir.

Kuramsal olarak, uygun biçimde ayarlanmış alıcılarda, bu akımın enerjisi tamamıyla geri kazanılabilir.

Benden daha bilgili olduklarını düşündüğüm bazı uzmanlar, yıllardır kablolar olmaksızın güç iletme önerilerimin tamamen saçmalık olduğunu ileri sürmüşlerdir; ancak her geçen gün daha ihtiyatlı davrandıklarını fark ediyorum. Sistemime yöneltilen en son itiraz, benzinin ucuzluğu olmuştur. Bu kişiler, enerjinin her yöne aktığı ve bu nedenle tek bir alıcıda yalnızca çok küçük bir miktarın geri kazanılabileceği yanılgısı içindedir. Oysa durum bundan çok uzaktır. Güç yalnızca tek bir yönde, vericiden alıcıya aktarılır ve başka hiçbir yerde kaybolmaz.

Dünyanın herhangi bir noktasında, bir uçağı, bir gezi teknesini çalıştırmaya ya da bir evi aydınlatmaya yetecek kadar enerjiyi geri kazanmak tamamen mümkündür. Özellikle yalıtılmış yerlerin aydınlatılması konusunda son derece iyimserim ve bundan daha ekonomik ve kullanışlı bir yöntemin zor bulunacağına inanıyorum. Gelecek, öngörümün bugüne dek olduğu gibi ne ölçüde isabetli olduğunu gösterecektir.

Yedi yüz temel patente sahip Nikola Tesla—geçmişte, başkalarının imkânsız saydığı pek çok şeyi, alternatif akımın büyük ölçekli üretimi ve dağıtımı da dâhil olmak üzere, gerçekleştirerek dünyayı defalarca hayrete düşüren adam—dün, birleşik büyükşehir basınına, verimli zihninin labirentimsi laboratuvarında bizzat rehberlik ettiği bir tur sundu.

Bu, onun yetmiş dokuzuncu doğum günüydü ve önceki yıllardaki geleneğine uygun olarak, günü keşif alanında beyninin en yeni ürünlerinden bazılarını açıklamak için bir fırsata dönüştürdü; öyle bir alan ki, elektrik icadının altın çağında Edison’la boy ölçüşmüş, hatta kimi zaman onu geride bırakmıştı.

Dün kendisini, kuramsal ve uygulamalı bilimin üç çarpıcı serüveniyle sınırladı. Bunlardan birinin, dediğine göre, “neredeyse akıl almaz” görüneceğini söyledi. İkincisi için, içtenlikle, “ehil herhangi bir elektrik mühendisi tarafından kesinlikle imkânsız sayılacağını” belirtti. Üçüncüsünün ise görelilik kuramının dayanaklarını yerinden oynatacağını söyledi; ancak bu durumda da, modern bilim insanları kuşağının meydan okumasını ciddiye alacağından kuşku duyduğunu ifade etti.

Kozmik Işın Kanıtına Atıf

Göreliliği, “cahillerin kral sandığı, morlara bürünmüş bir dilenci” olarak niteledi. Bu görüşünü desteklemek için, 1896’ya kadar uzanan tarihlerde kozmik ışınlar üzerine yürüttüğünü söylediği bir dizi deneye atıfta bulundu. Antares’ten gelen kozmik ışınların hızlarını ölçtüğünü ve bunların ışık hızının elli katı olduğunu bulduğunu belirterek, böylece—kendi iddiasına göre—ışık hızından daha büyük bir hızın olamayacağı varsayımına dayanan göreliliğin temel sütunlarından birini yıktığını savundu.

Bay Tesla, sayıları otuz kadar olan basın mensuplarını—muhabirler, kameramanlar, haber ve ses kayıt ekipleri—son iki yıldır ikamet ettiği Hotel New Yorker’ın özel yemek salonunda, gurme bir öğle yemeğiyle ağırladı. Tesla masanın başında oturdu ve konuştu; muhabirler ve kameramanlar onun ikramlarından yararlanırken. Kendisine getirilen hiçbir yemeği beğenmedi; bir bardak suya bile dokunmadı.

Yemeğin sonlarına doğru bir süreliğine salondan ayrıldı ve az miktarda pastörize süt içeren bir şişeyle geri döndü. Bunu gümüş bir şömende dökerek uygun sıcaklığa kadar ısıttı. Ardından günün sürprizi geldi: Üzerinde tek bir mum bulunan bir doğum günü pastası—New Yorker yönetiminin seçkin bekâr konuğuna duyduğu saygının bir nişanesi.

En Büyük Başarısı

Umarım, dediğine göre, mühendislik alanındaki “en büyük başarısı” olarak tanınacak konulardan biri, “mekanik enerjinin yeryüzünün herhangi bir noktasına iletilebilmesini sağlayan bir aygıtı” mükemmelleştirmesidir.

Bu aygıtın en az dört pratik imkân sunacağını söyledi:

— Dünyaya kesintisiz iletişim için yeni bir araç kazandıracaktır;

— Denizlerde ve limanlara girişte gemileri yönlendirmek için yeni ve açık ara en güvenli bir yöntem sağlayacaktır;

— Yer yüzeyinin altında bulunan her tür maden yatağını saptamak için güvenilir bir keşif çubuğu işlevi görecektir;

— Son olarak, bilim insanlarına Dünya’nın fiziksel koşullarını açığa çıkarma ve tüm fiziksel sabitlerini belirleme olanağı verecektir.

Bu keşfi “tele-jeodinamik”—yani yer kuvvetlerinin uzaktan hareketi—olarak adlandırdı. İşte bunun, dediğine göre, “neredeyse akıl almaz” görünmesi şaşırtıcı değildir. Aygıtın “ideal derecede basit” olduğunu, havada “yüzer” durumda bulunan ince çelikten bir silindir ile sabit bir parçadan oluştuğunu belirtti. Yüzer parça üzerine güçlü darbeler bindirmenin yollarını bulduğunu; bu darbelerin sabit parçaya, oradan da enerjinin Dünya boyunca iletilmesine yol açtığını söyledi. Bunu başarmak için, bilinen bir enerji türü için yeni bir yükselteç bulduğunu ve amacının Dünya aracılığıyla darbeler üretip, bunları ihtiyaç duyulan her yerde yakalamak olduğunu ifade etti.

İkinci buluşu—kendisine göre “ehil herhangi bir elektrik mühendisi tarafından kesinlikle imkânsız sayılacak” olan—komütatör olmaksızın doğru akım üretmeye yönelik yeni bir yöntem ve aygıt olarak tanımladı; bunu da “Faraday’ın zamanından beri imkânsız kabul edilen bir şey” diye niteledi.

“Ne kadar inanılmaz görünse de,” dedi, “bu eski sorun için bir çözüm buldum.”

Kozmik ışınların, iddia ettiğine göre, “elektrostatik itme” kuvvetiyle oluştuğunu; bunların, Güneş’ten ve evrendeki diğer güneşlerden bize gelen, güçlü biçimde yüklü pozitif parçacıklardan meydana geldiğini ileri sürdü. Eklediğine göre, deneyler sonucunda, Güneş’in yaklaşık 215.000.000.000 voltluk bir elektrik potansiyeline sahip olduğunu; Güneş’te depolanan elektrik yükünün ise yaklaşık 50.000.000.000.000.000.000 elektrostatik birim düzeyinde bulunduğunu saptamıştı.

Görelilik kuramını, “geçmişin büyük bilim insanlarının öğretilerine ve hatta sağduyuya bile şiddetle karşı duran, hatalar ve aldatıcı fikirler yığını” olarak tanımladı.

“Bu kuram,” dedi, “bütün bu hata ve safsataları bir araya toplar ve onları, insanı büyüleyen, göz kamaştıran ve alttaki yanlışları görmez kılan görkemli bir matematiksel kılığa büründürür. Kuram, cahillerin kral sandığı, morlara bürünmüş bir dilenci gibidir. Savunucuları çok parlak insanlardır; ancak bilim insanı olmaktan ziyade metafizikçilerdir. Göreliliğin ileri sürdüğü önermelerin tek bir tanesi bile kanıtlanmış değildir.”

Kaynaklar / Açıklamalar:

Şekil 1 — Ay’ın (M), siyah okların gösterdiği gibi, her zaman aynı yüzünü Dünya’ya (E) döndürdüğü iyi bilinmektedir. Güneş’ten gelen paralel ışınlar, Ay’ı yörüngesindeki ardışık konumlarında, taranmamış yarım dairelerle gösterildiği üzere aydınlatır. Bunu göz önünde bulundurarak, Ay’ın kendi ekseni etrafında döndüğüne gerçekten inanıyor musunuz?

Şekil 2 — Tesla’nın, Ay’ın (M) Dünya (E) etrafındaki dönüşüne ilişkin tasavvuru; bu gösterimsel varsayımda, Ay katı bir kütlenin (M₁) içine gömülü kabul edilmektedir. Eğer yaygın biçimde inanıldığı gibi Ay dönüyor olsaydı, bu durum M₁ kütlesinin bir parçası için de geçerli olurdu ve her iki cisme ortak olan bölümün aynı anda “zıt” yönlerde dönmesi gerekirdi.

Şekil 3 — Franklin’in sivri uçlu paratonerinin yanılgısını açıklamak için kullanılan diyagram ve yazarın, yüklü kürenin örnekleme amacıyla yüksek derecede ısıtılmış kabul edilip, ısının bilinen bir hızla kaçmasına izin verilmesi benzetmesiyle durumu açık biçimde gösterdiği analoji.

Şekil 4 — Tesla, burada gösterildiği üzere Franklin’in sivri uçlu paratonerindeki yanılgıyı açıklar ve böyle bir çubuğun, genellikle tek bir buluttaki elektriği çekip boşaltmasının yıllar alacağını gösterir. Noktaların yoğunluğu, yüklerin şiddetini ifade eder.

Şekil 5–6 — Dünya’nın bir kesiti ve atmosferik zarfı, ölçekli olarak çizilmiştir. Dr. Tesla, eter-uzay dalga kuramını tartışırken, Hertz dalgalarının, iki iletken yüzey arasındaki bu denli ince bir yarığı, soğurulmadan kayda değer bir mesafe boyunca kat edemeyeceğinin apaçık olduğunu belirtir.

Şekil 7 — Radyo eter dalga salınımlarının, burada gösterildiği gibi, ardışık yansımalar yoluyla Dünya’nın etrafında dolaştığı kuramı ciddi biçimde ileri sürülmüş ve öğretilmiştir. Böyle bir yansıtıcının verimi %25’ten fazla olamaz; 12.000 millik bir iletimde, vericide 1.000 kilovat güç varken, geri kazanılabilecek enerji bir watt’ın yaklaşık yüz on beş milyarda biri kadardır.

Şekil 8 — Bu diyagram, Güneş tutulması sırasında, Ay’ın gölgesinin Dünya üzerinde değişen hızlarla nasıl ilerlediğini gösterir ve Şekil 9 ile bağlantılı olarak incelenmelidir. Gölge başlangıçta sonsuz hızla, ardından uzaydaki gerçek hızıyla, son olarak da yeniden sonsuz hızla aşağı doğru hareket eder.

Şekil 9 — Kuram

Şekil 10 — Tesla’nın dünya çapında telsiz iletimi—elektrik sinyallerinin yanı sıra ışık ve gücün iletimi—burada kuramsal, benzetimsel ve uygulamalı olarak gösterilmektedir. Tesla’nın, milyonlarca voltluk potansiyellerde 100 fitlik boşalmalar içeren deneyleri, Hertz dalgalarının etkisinin ihmal edilebilir ve geri kazanılamaz olduğunu; buna karşılık geri kazanılabilir yer dalgalarının, Tesla’nın ifadesiyle, “Dünya’nın içinden” yayıldığını göstermiştir. Radyo mühendisleri giderek gerçeği görmeye başlamakta ve Tesla’nın çeyrek yüzyıldan fazla bir süre önce ortaya koyduğu yayılım yasalarının, bugünkü tüm telsiz iletimin gerçek ve doğru temelini oluşturduğunu kabul etmektedir.